Урок-лекция по теме: "Генная инженерия"
Цели:
- сформировать у учащихся знания о генной инженерии, познакомить со стадиями метода рекомбинантных плазмид: созданием вектора, трaнcформацией, скринингом; с задачами генной инженерии и значением для человека, растений, животных;
- продолжить формирование умений работать с текстом учебника и выделять главное, вести грамотно и аккуратно записи со слов учителя, работать с тестами, дополнительной литературой.
Оборудование: рисованная таблица “Стадии метода рекомбинативных плазмид”, тесты.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Подготовка к восприятию нового материала.
- Фронтальная беседа.
- Что называется геном?
- В виде чего записана информация о белках? Обо всех белках организма?
- Почему именно о белках?
- Одинаковые ли белки образуются у различных организмов?
- Можно ли утверждать, что белки определяют видовую специфичность?
Проблемный вопрос. Как вы думаете, может ли какой-нибудь другой организм, например, бактерия, синтезировать белок человеческого организма?
III. Изучение нового материала.
Сегодня на уроке мы познакомимся с методами генной инженерии, которые позволяют бактериальным клеткам синтезировать “человеческий” белок, подробно остановимся на стадиях одного из методов - рекомбинативных плазмид,чтобы понять сущность этого процесса, поговорим о значении генной инженерии. План нашей лекции на доске. По ходу изучения вопросов, делайте в своих тетрадях соответствующие записи.
План лекции (на доске).
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
2. История генной инженерии.
3. Метод реконструирования и переноса рекомбинантных плазмид. Стадии метода.
А) Создание вектора.
1. Рестрикция.
2. Лигирование.
Б) Tрaнcформация.
В) Скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Слово учителя.
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
Генная инженерия – это совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Цель генной инженерии в получении клеток (в первую очередь бактериальных), способных в промышленных масштабах наpaбатывать некоторые “человеческие” белки; в возможности преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим (использование в селекции растений, животных).
2. История генной инженерии.
Формальной датой рождения генной инженерии считают 1972 год. В этот год группа исследователей во главе с американским биохимиком Полом Бергом, работавшим в Стэнфордском университете, что неподалеку от Сан-Франциско в Калифорнии, сообщила о создании вне организма первой рекомбинантной ДНК. Ее еще называют гибридной, т.к. она состоит из ДНК-фрагментов различных организмов. Первая рекомбинантная молекула ДНК состояла из фрагментов кишечной палочки (E. Coli – Escherihia coli), группы генов самой этой бактерии и полной ДНК вируса SV40, вызывающего развитие опухолей у обезьяны. Такая рекомбинантная структура теоретически могла обладать функциональной активностью в клетках, как кишечной палочки, так и обезьяны. Она могла как челнок “ходить” между бактерией и животным. За эту работу Полу Бергу в 1980 году присуждена Нобелевская премия. Основные методы генной инженерии были разработаны в начале 70-х годов прошлого (XX) века. Их суть заключается во введении в организм нового гена. Для этого создают специальные генетические конструкции ? векторы, т.е. устройство для доставки нового гена в клетку. В качестве вектора используют плазмиды.
Что такое плазмиды? ( Кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, которая есть в бактериальной клетке. (Она состоит из нескольких тысяч пар нуклеотидов)).
В бактериальной клетке, кроме основной, не покидающей клетку ДНК, может содержаться несколько различных плазмид, которыми она обменивается с другими бактериями. Плазмиды являются автономными генетическими элементами, редуплицирующимися в бактериальной клетке не в то же время, что основная молекула ДНК. Плазмиды несут жизненно важные для бактерии гены – гены лекарственной устойчивости к антибактериальным препаратам. Бактерия, имеющая различные плазмиды, приобретает устойчивость к различным антибиотикам, к солям тяжелых металлов. Поскольку плазмиды могут переходить из одной бактериальной клетки в другую, то они быстро распространяясь среди бактерий, сохраняют им жизнь. Поэтому плазмиды называют даром природы генным инженерам.
3. Методы генной инженерии.
Наиболее распространенными методом генной инженерии является метод конструирования и переноса рекомбинантных ДНК. Этот метод включает несколько этапов.
1. Создание вектора.
Этот этап состоит из двух последовательных стадий: рестрикции и лигирования.
Рестрикция – означает “разрезание”, “ограничение”. При помощи фермента ? рестрикционной эндонуклеазы или рестриктазы, открытой в 1974 году швейцарским ученым Вернером Арбером, происходит разрезание плазмидной ДНК, образуется расщепленная плазмида с “липкими” концами ? ТТАА и ААТТ. ( Бактериальные клетки выpaбатывают рестриктазы для разрушения инородной ДНК, чтобы защищаться от вирусной инфекции.) Этой же рестриктазой разрезают ДНК человека (выделенную из клетки) на множество различных фрагментов, но с одинаковыми “липкими” концами. Поскольку используется один и тот же фермент ? рестриктаза ? “ липкие” концы плазмиды и “липкие” концы ДНК человека (чужеродный ген) будут являться комплементарными. <Рисунок 1>
Лигирование - “сшивание”. Фрагменты ДНК человека включают в плазмиды и их комплементарные “липкие” концы “сшивают” ферментом лигазой. Образуется рекомбинантная плазмида.< Рисунок 1>
2. Tрaнcформация – введение.
Рекомбинантные плазмиды вводят в бактериальные клетки (E. Coli), обработанные специальным образом, чтобы они на короткое время стали проницаемы для макромолекул. Однако, плазмиды проникают лишь в часть обработанных клеток. <Рисунок 1>. Tрaнcформированные бактерии вместе с плазмидой приобретают устойчивость к определённому антибиотику. Это позволяет отделить трaнcформированные бактерии от нетрaнcформированных, так как они погибают на среде, содержащей антибиотик. Чтобы их отделить друг от друга, бактерии высевают на питательную среду так, чтобы клетки находились на расстоянии друг от друга. Каждая из трaнcформированных клеток размножается и образует колонию из многочисленных потомков – клон. < Рисунок 2>
3. Скрининг – отбор среди клонов трaнcформированных бактерий тех, которые содержат плазмиды, несущие нужный ген человека.
Все бактериальные колонии покрывают специальным фильтром. Когда его снимают, на нём остаётся отпечаток колоний. Затем проводят молекулярную гибридизацию. Фильтры погружают в раствор с радиоактивно меченым зондом. Зонд – это полинуклеотид, комплементарный части искомого гена (Р32). Он гибридизируется лишь с теми рекомбинантными плазмидами, которые имеют нужный ген. После гибридизации на фильтр в темноте накладывают рентгеновскую плёнку и через несколько часов её проявляют. Засвечиваются те участки на плёнке, где располагаются клоны трaнcформированных бактерий с нужным геном. Их отбирают, размножают (клонируют), так как они способны выpaбатывать белок, кодируемый этим геном. <Рисунок 2>
Закрепление объяснённого материала.
- Как называется рассмотренный нами метод генной инженерии?
- Из каких этапов он состоит?
- Что такое вектор?
- Сколько стадий включает этап создания вектора?
- Опишите эти стадии.
- Что такое трaнcформация?
- Что такое скрининг?
- Опишите скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
Не всегда удаётся вырезать точный ген с помощью рестриктаз. Многие гены расщепляются этими ферментами на несколько частей, некоторые не содержат последовательностей, узнаваемых рестриктазами. Тогда поступают другим образом. Самостоятельная работа с текстом учебника. Прочитайте текст стр. 102 – 103 со слов “Поэтому в ряде случаев…” до слов “ С помощью клонирования….” и ответьте на вопрос: “Как получить клон с нужным в данном случае геном?”
Ответ.
Начинается клонирование с целенаправленного получения нового гена. Для этого из клеток человека выделяют и – РНК – копию этого гена. С помощью фермента обратной трaнcкриптазы, открытой в 1970 году Д. Балтимором и Г. Теминым (американские ученые – лауреаты Нобелевской премии) синтезируют коплементарную цепь ДНК. Затем эта цепь ДНК служит матрицей для синтеза обратной трaнcкриптазой комплементарной второй цепи ДНК, которая называется к-ДНК (комплементарная ДНК). Она соответствует гену, с которого считала информация и – РНК, запущенная в систему обратной трaнcкриптазой. Комплементарная ДНК (к – ДНК) встраивается в бактериальную плазмиду, которой трaнcформируют бактерии и получают клоны, содержащие только выбранные гены человека.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Значение генной инженерии велико. О достижениях генной инженерии и перспективах послушаем сообщение учащегося. (Приложение 1).
VI. Закрепление.
Тестовая работа. Выбери правильный ответ. Четыре варианта. (Приложение 2, 3)
. На развороте доски написаны ответы для проверки. Учащиеся обмениваются тестами, проверяют и оценивают их.Доска. Ответы на тесты.
| Варианты – 1, 3 | Варианты – 2 ,4 |
| 1.в | 1.б |
| 2.г | 2.в |
| 3.б | 3.г |
| 4.б | 4.в |
| 5.а | 5.в |
Оценка.
- “5” -5 правильных ответов.
- “4” - 4 правильных ответов.
- “3” - 3 правильных ответа.
V. Задание на дом. По учебнику А. О. Рувинского параграф 17, вопросы после параграфа, записи в тетради.
Комментарии:
Школьный учитель из трaнcлятора, передатчика готовых знаний должен стать организатором, менеджером образовательного процесса на каждом уроке. Основным условием для этого является реализация деятельностного подхода. Урок с применением элементов теории решения изобретательских задач (ТРИЗ) позволяет привлечь каждого ребенка к активной учебной деятельности. Изучение нового материала на данном уроке осуществляется в ходе групповой работы и выполнения лабораторного пpaктикума.
...
16 03 2026 22:42:50
Игра проводится для учащихся 7-х классов в рамках проведения предметных недель с целью повышения интереса учащихся к изучению курса «Животные». Задача игры: формировать знания о происхождении, повадках и особенностях домашних и диких животных.
...
15 03 2026 12:46:27
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Учащиеся знакомятся с особенностями строения головного мозга, функциями его основных отделов....
14 03 2026 5:48:53
"ИСУД" (индивидуальный стиль учебной деятельности ученика) является частным случаем развивающего обучения. Эта технология специально спроектирована как открытая система для добавления новых приёмов и форм работы и для корректирования и модернизации системы ресурсов учебного успеха ученика. В статье показано использование приёмов ИСУД на уроке биологии в 10-м классе по учебнику В.Б. Захарова, Н.И. Сонина.
...
13 03 2026 7:18:40
В ходе урока учащиеся усваивают закономерности движения крови по сосудам на основе применения знаний по физике о давлении и скорости....
12 03 2026 12:29:33
Перестройка образовательного процесса на принципах блочно-модульной технологии обучения позволяет детям учиться в полном соответствии со своими возможностями, использовать собственный опыт и других, приносит удовольствие, т. к. они видят результат своего труда. Цель урока: активизировать учебно-познавательную деятельность учащихся на уроках биологии....
11 03 2026 0:56:37
Вопросы пoлoвoго воспитания школьников сегодня имеют первостепенное значение. Уже в девятом классе девчонки спрашивают меня, как пить пpoтивoзaчaточные средства. В уроке показана духовная и физиологическая часть вопроса, разница между понятиями ceкc и любовь. Делается небольшой экскурс в область применения пpoтивoзaчaточных средств, показано к чему приводит частая смена пoлoвых партнеров. Особое место отводится рассказу о венерических заболеваниях.
...
10 03 2026 21:50:18
Урок биологии в 8-м классе расширяет знания учащихся о защитных механизмах организма: путях возникновения иммунитета, его видах и значении. Сообщает знания об истории вакцинации и ее современном состоянии.
...
09 03 2026 0:44:57
Сегодня нравственность - категория наиболее важная как для человека, так для и общества в целом. Но качество это не врожденное, генетический код не передает его из поколения в поколение. Поэтому, утверждая понятия долга, чести, высокоразвитого гражданского самосознания, нельзя забывать, что первична здесь не природа, а воспитание.
...
08 03 2026 20:26:46
Обобщающий урок по теме: "Кожа. Органы выделения" направлен на продолжение формирования общих умений коммуникаций у обучающихся.
На уроке применяются такие виды деятельности, как работа в группе, индивидуальная работа с текстом, проведение индивидуальной исследовательской работы, выступление перед аудиторией, учебная эстафета и индивидуальная работа с тестом....
07 03 2026 16:19:23
Данный урок является повторительно-обобщающим и может быть полезен учителям, работающим по УМК линии Н.И. Сонина. На уроке применяются различные игры, позволяющие включить в учебную деятельность всех обучающихся и проверить уровень знаний по ранее изученным темам. Широко используются литературные произведения, которые рассматриваются с биологической точки зрения....
06 03 2026 3:21:44
Цель комбинированного урока: познакомить учащихся со строением органов кровообращения (сосудами и сердцем), а также изучить закономерности движения крови и лимфы в организме человека....
05 03 2026 15:42:17
Урок по зоологии проводится по принципу телевизионной игры "Счастливый случай". На ней учащиеся должны показать свои знания о земноводных. Игра состоит из четырех гeймов, в ней участвуют 2 комaнды....
04 03 2026 9:55:36
Данный урок может быть использован по программе Н.И. Сонина при изучении темы "Многообразие голосеменных". Проведение конференции позволяет обобщить материал по данной теме, дает возможность выставить всем оценки. Дети при подготовке к уроку используют дополнительную литературу....
03 03 2026 18:34:10
В статье рассматривается воспитательная и образовательная роль синквейна, методика составления дидактического синквейна, вариантность использования синквейна на уроках. Умение составлять синквейн – показатель того, что учащиеся знают учебный материал, умеют выделять наиболее хаpaктерные особенности изучаемого явления, процесса. Приведены наиболее удачно созданные, художественно оформленные синквейны....
02 03 2026 5:37:29
В статье представлен опыт работы по формированию профильной компетентности учащихся по биологии. Рассмотрены содержательные компоненты направления расширения содержания биологического образования и приведены примеры их отражения в рабочей программе педагога с учетом специфики классов с углубленным изучением биологии....
01 03 2026 15:48:48
Вашему вниманию предлагается статья на тему алкоголя и его влияния на организм....
28 02 2026 14:42:48
Программа формирует знания экологии, валеологии, ответственность за здоровье, воспитывает гармонично развитую личность с гуманистическим мироощущением....
27 02 2026 21:27:15
Презентация может быть использована в ходе объяснения новой темы.
...
26 02 2026 11:31:22
Урок дает возможность обобщить, закрепить, систематизировать знания обучающихся по данной теме. Особый акцент ставится на собственную деятельность ученика, осознание и переработку знаний. Работая в группе с инструктивной карточкой-заданием, обучающиеся учатся распределять задания между собой, быстро отвечать, делать выводы....
25 02 2026 22:26:52
В статье указываются дидактические принципы, обеспечивающие реализацию системно-деятельностного подхода в школе. Определяется значение системно-деятельностного подхода в образовательном процессе. Приводятся примеры реализации системно-деятельностного подхода обучения в эколого-биологическом лицее. Уделяется внимание основным результатам обучения и воспитания при системно-деятельностном подходе в обучении агротехнологии....
24 02 2026 22:55:24
Цели урока: познакомить детей с малоизвестными интересными животными, способствовать развитию у детей любви к животным, бережному отношению к природе, к животному миру....
23 02 2026 1:15:34
В ходе урока-игры систематизируется и закрепляется у обучающихся представление об особенностях строения растений принадлежащих к данным отделам; эволюционные представления о развитии царства растений. Развиваются внимательность, способность быстро анализировать информацию, делать выводы, сопоставлять теоретические и пpaктические знания, тренировать память, внимание, развивать познавательный интерес к биологии....
22 02 2026 21:23:36
В разработке урока по курсу биологии для 8-го класса по теме "Личность и ее структура" предложены формы работы (работа в малых группах, сообщения, психологические упражнения), направленные на формирование знаний о личности, ее структуре и особенностях, типах темперамента....
21 02 2026 16:39:17
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Занятие формирует понятие об особенностях строения и жизнедеятельности змей, многообразии и значении их в природе и жизни человека....
20 02 2026 4:10:25
Данная разработка предлагает проведение нестандартного урока с целью ознакомить учащихся с основными экологическими проблемами, показать зависимость всего живого от деятельности человека. На уроке использованы элементы театрализации, творческие отчеты групп, лабораторный пpaктикум.
...
19 02 2026 19:13:39
Урок поможет учителям биологии в подборе материала к уроку, выборе форм и методов работы на уроке по данной теме. Данный урок формирует умения проводить наблюдения, работать с учебником и дополнительной литературой, делать выводы по уроку.
...
18 02 2026 22:24:33
Цель урока: обобщить и систематизировать знания о строении растительной клетки и протекающих в ней жизненно важных процессах....
17 02 2026 16:34:39
Для успешного освоения новых знаний, умений и компетентностей, учащиеся должны овладеть универсальными учебными действиями. Технология развития критического мышления – универсальная, надпредметная технология, которая развивает критическое мышление школьников....
16 02 2026 9:34:38
На уроке используются различные виды деятельности учащихся: изучение нового материала в виде лекции, пpaктическое закрепление нового материала на лабораторной работе. Материал достаточно широко охватывает спектр знаний о биохимии ферментов и их роли в организме, имеет пpaктическую направленность при обучении спортсменов училища.
...
15 02 2026 10:13:59
Занятие достигает следующих целей: дать общее представление о кольчатых червях, об их эволюционном приобретении - сегментации; дать хаpaктеристику среды обитания, познакомить с внешним строением представителей класса малощетинковых на примере дождевого червя; провести наблюдение за поведением и рефлексами....
14 02 2026 13:17:43
Элективный курс по биологии и экологии «Авиация и медицина XXI века» (разработано Л.А.Суриловой, учителем биологии и экологии гимназии № 1519 г. Москвы). Предпрофильная подготовка – это система педагогической, психологической, информационной и организационной деятельности, способствующая самоопределению учащихся в выборе дальнейшей профессии....
13 02 2026 20:10:54
Цель урока: проследить эволюцию кровеносной системы от кольчатых червей до млекопитающих; выявить усложнения кровеносной системы в процессе эволюции; изучить состав крови и ее функции....
12 02 2026 5:55:22
Цели урока: ввести понятие о грибах, показать их значение; узнать о многообразии грибов и строении шляпочных грибов; познакомиться с грибами съедобными и несъедобными; разъяснить и записать правила сбора грибов....
11 02 2026 11:41:35
Материал может быть использован для проведения урока или внеклассного мероприятия. В статье представлены различные определения термина «жизнь», а также наиболее важные и интересные гипотезы возникновения жизни на Земле: креационизм, самопроизвольное зарождение, гипотеза стационарного состояния, панcпepмия, биохимическая эволюция....
10 02 2026 13:35:58
Презентация подготовлена к уроку биологии в 6-м классе. Она помогает закрепить знания о строении и значении цветка, плода; познакомить с разнообразием и классификацией плодов.
...
09 02 2026 4:42:21
Урок знакомит учащихся с различными гипотезами о возникновения Земли; учеными, внесшими вклад в основу современного представления о происхождении Солнечной системы, в том числе Земли. Цель урока: обобщение и систематизация учебного материала в ходе самостоятельной работы с литературным источником....
08 02 2026 1:18:37
Интеллектуальная игра для учащихся 7-х классов в рамках интеграции биологии и географии. Игру можно провести как мероприятие предметной недели естественного цикла в школе или в рамках внеклассной деятельности. Игра интересна тем, что затрагивает разносторонние знания учащихся, развивает логическое мышление, прививает интерес к предметам, развивает здоровый дух соперничества....
07 02 2026 16:58:49
В статье рассказывается об опыте применения разнообразных форм и методов урочной и внеурочной деятельности: проведении нетрадиционных уроков, проблемном обучении и проектной деятельности....
06 02 2026 1:26:56
Посредством театрализованного представления идет знакомство учащихся начальной школы с историей открытия витаминов, их содержанием в продуктах, значением для сохранения здоровья человека....
05 02 2026 22:55:26
Целью и задачами проекта является формирование экологической культуры в процессе изучения, сохранения природных комплексов, истории и эколого-просветительской деятельности с учащимися. Проект идет параллельно с экологическим образованием, подготовкой к трудовой деятельности и изучением родного края. ...
04 02 2026 8:50:58
На уроке показано многообразие химических элементов и соединений, входящих в состав живых организмов, значение их в процессе жизнедеятельности. Формируются умения и навыки самостоятельной работы с учебником, с цифровыми источниками информации, умение выделять главное, формулировать выводы....
03 02 2026 18:44:31
Данная работа предусматривает исследование видов загрязнения, основных загрязнителей биосферы. Цель работы: формирование экологического мышления и основ экологической культуры человека....
02 02 2026 7:38:39
Проектная работа знакомит – учащихся с органом тела – ухом и вестибулярным аппаратом, учить работать в группе, уметь представлять свои знания, анализировать работу и делать выводы....
01 02 2026 1:22:40
Материалы занятия элективного курса можно использовать как внеклассное мероприятие по биологии либо занятие факультатива по биологии. Используемая в занятии презентация помогает более наглядно и ярко раскрыть историю ароматических веществ, дать понятия состава ароматических веществ и охаpaктеризовать способы их добычи, раскрыть понятие ароматерапии, парфюмерии, духов. Занятие способствует эстетическому воспитанию учащихся.
...
31 01 2026 10:47:23
Урок "Модификационная изменчивость" является последующим продолжением изучения темы "Закономерности изменчивости". Изучение данной темы рационально распределить на два урока, включив в них пpaктическую работу по вариационной статистике с использованием информационных технологий. Использование электронных таблиц является повторением материала, изучаемого в первом полугодии 10-го класса.
...
30 01 2026 13:46:54
Урок, проведенный в форме путешествия, раскрывает особенности классов типа моллюски, систематизирует знания учащихся о многообразии моллюсков и об их значении в биоценозе....
29 01 2026 8:27:47
Тема, посвященная зубам, рассматривается на двух, а иногда и на трех занятиях. На первом занятии ребята знакомятся со строением зубов. Ко второму занятию приносят свои зубные пасты, щетки и мы учимся правильному выбору паст, щеток, зубных нитей. Учимся пользоваться зубной нитью, потому что в нашем поселке это редкость. Обязательно говорим о пользе и вреде жевательной резинки и о тех продуктах, которые сделают зубы крепкими и надолго сохранят их здоровье....
28 01 2026 12:40:46
Факультативный курс "Жизнь растений леса". В основу курса положен краеведческий подход, который направлен на углубление знаний учащихся по морфологии растений лесных сообществ, многообразию, их взаимосвязи в природе, значению, влиянию деятельности человека на отдельные виды и природные сообщества родного края.
...
27 01 2026 12:52:17
Внеклассное мероприятие "Путешествие с комнатными растениями" (презентация проекта "Экология и фитодизайн кабинета биологии") - это результат учебного занятия, построенного по технологии проектного обучения. Планируемый результат: ученики разpaбатывают проект фитодизайна школьного кабинета биологии; создают проект; моделируют результат проекта и презентуют его аудитории....
26 01 2026 17:47:23
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
